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- 采用接近傳感器的火花探測(cè)器
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2011/6/9
霍爾效應(yīng)IC作為接近傳感器，用于接近檢測(cè)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的角速度測(cè)量等應(yīng)用�；魻栃�(yīng)器件可以在沒有機(jī)械接觸情況下檢測(cè)機(jī)械旋轉(zhuǎn)。這種無害檢測(cè)是基于霍爾效應(yīng)的磁特性。沿Y方向流經(jīng)一個(gè)半導(dǎo)體的電流會(huì)在X方向產(chǎn)生一個(gè)可忽略的電勢(shì)差（圖1）。當(dāng)電流的右向（Z向）存在一個(gè)磁場(chǎng)時(shí)，X方向的半導(dǎo)體上就出現(xiàn)一個(gè)位移電壓。這個(gè)效應(yīng)就是霍爾電壓VH。
霍爾效應(yīng)IC對(duì)電位移作檢測(cè)、信號(hào)調(diào)整并增加遲滯�；旧希撈骷菧y(cè)量半導(dǎo)體上沿X方向由磁場(chǎng)產(chǎn)生的電場(chǎng)。因此，如果你將半導(dǎo)體置于一個(gè)X方向有足夠振幅的電場(chǎng)中，霍爾效應(yīng)器件也可以檢測(cè)出電場(chǎng)。
內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)需要精確控制的點(diǎn)火順序。控制引擎參數(shù)的微控制器不僅要針對(duì)活塞位置修改點(diǎn)火關(guān)系，在更先進(jìn)的引擎中還需要獲得各種閥門時(shí)序的反饋。另外，這種新穎方法是測(cè)量點(diǎn)火時(shí)序的簡(jiǎn)單方式，有利于診斷輔助與引擎查錯(cuò)硬件。即使割草機(jī)上最基本的化油器調(diào)整也需要測(cè)量引擎每分鐘轉(zhuǎn)速的方法。四沖程小型引擎每次引擎回轉(zhuǎn)都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)火花。因此，這個(gè)火花的檢測(cè)就是引擎每分鐘轉(zhuǎn)速的直接表示。
簡(jiǎn)單地將霍爾效應(yīng)IC以正確的方向置于火花塞線旁邊，就可以用它的電場(chǎng)測(cè)出火花塞的脈沖。用電工膠帶實(shí)現(xiàn)器件與火花塞線之間的簡(jiǎn)單隔離。由于霍爾效應(yīng)IC帶有內(nèi)部信號(hào)調(diào)整和遲滯，所以不需要增加元件，就可以從器件上讀出基本頻率，這與傳統(tǒng)的電流變壓器方法完全不同。
圖2中的電路將來自霍爾效應(yīng)的脈沖轉(zhuǎn)換為一個(gè)直流電壓，多數(shù)普通電壓計(jì)就可以讀取。霍爾效應(yīng)IC提供的是集電極開路輸出。你只需要一只上拉電阻。傳感器對(duì)產(chǎn)生的系列脈沖作轉(zhuǎn)換，用美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司的LM2917頻率-電壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)成電壓。選擇C1和R1，根據(jù)本器件電荷泵部分會(huì)遇到的頻率范圍調(diào)整輸出電壓。對(duì)一個(gè)四沖程的單缸引擎，到5000 r/min就足夠了。
電路提供高達(dá)5V的輸出電壓，需要一個(gè)9V的電池供電電壓。工作方式直截了當(dāng)：將霍爾效應(yīng)IC壓在火花塞線上，DVM（數(shù)字萬用表）上的電壓就能解讀為每分鐘的旋轉(zhuǎn)數(shù)。由于測(cè)量是非介入性的，這種方法可以很容易作重復(fù)性測(cè)量，或作多缸引擎的分析。汽車引擎的測(cè)量略有不同。汽車引擎有機(jī)械配電盤，每?jī)纱我婊剞D(zhuǎn)產(chǎn)生一次火花。沒有配電盤和每汽缸一個(gè)點(diǎn)火線圈的點(diǎn)火系統(tǒng)也是每?jī)纱我婊剞D(zhuǎn)產(chǎn)生一次火花。
由于與點(diǎn)火系統(tǒng)沒有電接觸，本電路本身就提供高壓絕緣能力。因此與微處理器和微控制器的接口也只剩下邏輯電平兼容問題�；魻栃�(yīng)IC的電源電壓為4.5 V至24V DC，因此使之能用于標(biāo)準(zhǔn)5V處理器和汽車電壓�？梢詫⒍嘀�傳感器連接起來，為汽車應(yīng)用程序提供點(diǎn)火診斷和時(shí)序分析。
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